Влияние степени наполнения и свойств наполнителей на деформационно-прочностные свойства синтетических полиэтиленовых композитов

Научная литература / Влияние степени наполнения и свойств наполнителей на деформационно-прочностные свойства синтетических полиэтиленовых композитов
Страница 1

В последнее время проводятся интенсивные исследования по разработке различных вариантов процессов полимеризационного получения наполненного ПЭ [1—4]. Осуществление полимеризации на поверхности наполнителя благоприятствует относительно равномерному распределению наполнителя в ПЭ, обеспечивая хорошее адсорбционное взаимодействие между ПЭ и наполнителем [2, 4, 5].Полимеризационный метод наполнения является единственным методом, позволяющим получать гомогенные высоконаполненные композиты сверхвысокомолекулярного ПЭ (СВМПЭ) с высокими показателями деформационно-прочностных свойств. В работах [2, 4] была показана возможность получения полиэтиленкаолиновых композитов (ПЭКК) со степенями наполнения до 60 вес. % с высокими показателями деформационно-прочностных свойств полимеризацией этилена на поверхности частиц каолина, активированного алюминийорганическими соединениями (АОС). В этих работах в качестве основы комплексных катализаторов использовали конституционные оксиды переходных металлов (титана, ванадия, хрома). Нами установлено, что таким же способом могут быть получены композиты, включающие СВМПЭ и сшиватель, диатомит, боксит.

Цель настоящей работы — выяснение характера влияния степени наполнения и свойств наполнителя (природы, химического состава, распределения частиц по размерам, характеристик поверхности) на деформационно-прочностные свойства синтетических композитов.

Методика и условия получения синтетических ПЭКК описаны в работе [3]. Композиты, включающие СВМПЭ и диатомит, боксит, силикагель или окись алюминия, получали аналогичным образом. Окись алюминия активировали хромовым ангидридом. Условия осушки наполнителей перед полимеризацией приведены в табл. 1. Там же приведены физико-химические характеристики применявшихся наполнителей. Характеристики ММР ПЭ, выделенного из композитов путем вымывания наполнителя плавиковой кислотой, приведены в табл. 2. Текучесть ПЭ и композитов на основе каолина, диатомита, боксита или силикагеля для всех степеней наполнения при 463 К и нагрузке 0,5 и 2,1 МПа отсутствует, что свидетельствует о высокой ММ ПЭ, образующегося па поверхности частиц наполнителей.

Образцы для определения деформационно-прочностных характеристик композитов получали из пластин толщиной 1.5—2,0 мм, приготовленных горячим прессованием в форме закрытого типа. Удельное давление прессования 10 МПа, 463 К. время выдержки под давлением 5 мин, скорость охлаждения ~10 град/мин.

ПЭКК характеризуются равномерным и сплошным покрытием частиц каолина ПЭ. В образцах ПЭКК с ср до 60 вес.% не связанный с каолином ПЭ и частицы непокрытого ПЭ каолина методом градиентных труб не были обнаружены. Сопоставительный анализ кривых числового распределения частиц каолина и ПЭКК по эквивалентному диаметру свидетельствует о том, что практически все частицы каолина при ср 80 вес.% покрываются ПЭ (рис. 1). Методом электронной спектроскопии показано, что доля поверхности частиц каолина, не покрытая ПЭ при указанных степенях наполнения, не превышает 2—5 вес.% Аналогичные результаты были получены авторами работы [6] методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии при изучении ПЭКК, синтезированных с помощью однокомпонентного металлоорганического катализатора.

Из рис. 2 и 3 видно, что ПЭКК с ср до 50—55% характеризуются высокими значениями разрушающего напряжения, значительным е, Е в] твердостью. Видно также, что повышение ф каолина в ПЭКК до 50-55 вес.% практически не изменяет условного предела текучести (равного] напряжению при е=10%), но сопровождается монотонным снижением

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Химия в хозяйстве
Земля как планета солнечной си­стемы существует около 4,6 млрд. лет. Считают, что жизнь на ней зародилась 800—1000 тыс. лет назад. Ученые обнаружили следы деятельности первобытного человека, ...

Химия наследственности. Нуклеиновые кислоты. ДНК. РНК. Репликация ДНК и передача наследственной информации
         Мы рождаемся, взрослеем, у нас появляются дети и внуки. Мы ни одни живые существа на этой планете, вокруг нас ежечасно, ежесекундно происходит зарождение новой жизни. Этот процесс ...

Витамины В12 и В15
Витамины (от лат. Vita – жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по с ...